JP5091150B2 - Multiple semiconductor devices and carrier substrate manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、キャリア基板に取り付けられた、各々が電気素子の回路を有する複数の微小電子(マイクロエレクトロニクス)デバイスを製造する方法であって:
− キャリア基板に、パターニングされた剥離層及びデバイス群を設ける工程;及び
− 剥離層を除去し、それにより、微小電子デバイス群の解放領域とキャリア基板との間に空隙を生成する工程であり、該空隙に隣接配置された架橋材料によってデバイス群がキャリア基板に局所的に取り付けられたままにされる工程;
を有する方法に関する。
The present invention is a method of manufacturing a plurality of microelectronic devices each having a circuit of electrical elements attached to a carrier substrate:
-Providing a carrier substrate with a patterned release layer and device group; and-removing the release layer, thereby creating a gap between the release region of the microelectronic device group and the carrier substrate, Leaving the devices locally attached to the carrier substrate by a bridging material disposed adjacent to the void;
Relates to a method comprising:
本発明はまた、各々が電気素子の回路を有する複数の微小電子デバイスが取り付けられたキャリア基板であって、各デバイスが解放領域において空隙を介してキャリア基板から隔てられており、デバイス群が単一バッチで形成されており、デバイス群が、空隙に隣接配置された架橋材料によって当該キャリア基板に局所的に取り付けられているキャリア基板に関する。 The present invention also provides a carrier substrate to which a plurality of microelectronic devices each having a circuit of an electric element are attached, each device being separated from the carrier substrate by a gap in the release region, and the device group is a single unit. The carrier substrate is formed in one batch and the device group is locally attached to the carrier substrate by a bridging material disposed adjacent to the air gap.
本発明は更に、このキャリア基板の使用に関する。 The invention further relates to the use of this carrier substrate.
上記のような方法及びキャリア基板は特許文献1から知られている。そこには、複数の微小電子デバイスの、デバイス群が処理された基板から最終的な基板への転写(トランスファ)に二重転写プロセスが使用され得ることが開示されている。この二重転写プロセスは、特に、ディスプレー用途のアクティブマトリクスアレイの製造を目的としたものである。ここでは、微小電子デバイスは、特に、能動素子及び/又は受動素子から成る集積回路のことであり、センサを含み得るものである。 Such a method and carrier substrate are known from US Pat. It discloses that a double transfer process can be used to transfer a plurality of microelectronic devices from a substrate on which a device group has been processed to a final substrate. This double transfer process is particularly aimed at producing active matrix arrays for display applications. Here, a microelectronic device refers in particular to an integrated circuit consisting of active and / or passive elements, which can include sensors.
既知の方法におけるキャリア基板はシリコン基板である。その上の酸化物層が剥離層として用いられる。この酸化物層は、シリコン酸化物より低いエッチングレートを有することで選択された更なるシリコン酸窒化物層の保護層によって覆われる。その上に、単結晶シリコン層が形成される。得られた基板構造は故に、技術的に知られたシリコン・オン・インシュレータ(SOI)型である。単結晶シリコン層の内部及び表面に電子デバイスが形成される。これらのデバイスは、薄膜トランジスタから成る半導体デバイスであり、ポリシリコンゲート、画素電極、及び好適なメタライゼーションを備えている。 The carrier substrate in the known method is a silicon substrate. The oxide layer thereon is used as a release layer. This oxide layer is covered by a protective layer of a further silicon oxynitride layer chosen by having a lower etching rate than silicon oxide. A single crystal silicon layer is formed thereon. The resulting substrate structure is therefore of the silicon on insulator (SOI) type known in the art. Electronic devices are formed inside and on the surface of the single crystal silicon layer. These devices are semiconductor devices consisting of thin film transistors and comprise polysilicon gates, pixel electrodes, and suitable metallization.
そして、架橋材料が、キャリア基板まで延在するエッチング開口内に設けられた酸化物の支柱(支持ポスト)の形態で設けられる。シリコン酸窒化物のエッチングレートがシリコン酸化物と比較して低いことにより、エッチング開口はシリコン酸窒化物の面内で狭小部を含んでいる。この狭小部は酸化物ポストの機械的な固定をもたらす。その後、酸化物の剥離層がエッチングによって除去される。得られた構造上にエポキシが設けられ、支持部上に位置しない領域内でエポキシが硬化される。そして、それにガラス板が取り付けられる。最終的に、酸化物ポストの切断及び未硬化エポキシの分解によって、キャリア基板がデバイス群から取り外される。 The bridging material is then provided in the form of oxide posts (support posts) provided in the etching openings extending to the carrier substrate. Since the etching rate of silicon oxynitride is lower than that of silicon oxide, the etching opening includes a narrow portion in the plane of the silicon oxynitride. This narrowing provides mechanical fixation of the oxide post. Thereafter, the oxide release layer is removed by etching. Epoxy is provided on the resulting structure, and the epoxy is cured in areas not located on the support. And a glass plate is attached to it. Finally, the carrier substrate is removed from the device group by cutting the oxide posts and decomposing the uncured epoxy.
既知の方法の欠点は、デバイス群はキャリア基板から直接的に、例えば部品ハンドリング機械などの何らかの装置によって個別に得られないことである。未硬化エポキシの除去後、ガラス板は幾つかの断片に分離されなければならない。ガラス板を使用しない場合、複数のデバイスは直ちに個々のデバイスへと散り散りになる。
本発明は、第1に、標準的あるいは僅かに改良された部品ハンドリング装置を用いて個々のデバイスが個別に取り外されることが可能なキャリア基板をもたらす、上述の種類の方法を提供することを目的とする。 The present invention firstly aims to provide a method of the kind described above which results in a carrier substrate in which individual devices can be removed individually using a standard or slightly improved component handling apparatus. And
本発明は、第2に、個々のデバイスがなおも取り付けられているキャリア基板を提供することを目的とする。 The present invention secondly aims to provide a carrier substrate on which the individual devices are still attached.
この第1の目的は:
− キャリア基板及びハンドリング基板の部分組立体であり、キャリア基板とハンドリング基板との間にパターニングされた剥離層及び接着層が存在し、且つデバイスを有する部分組立体、を設ける工程;
− ハンドリング基板を貫通するスルーホール群であり、少なくとも一部は隣接し合う微小電子デバイスの間の分離レーンとして機能するスルーホール群、を設ける工程;及び
− スルーホール群の少なくとも一部を介して剥離層を除去し、それにより、微小電子デバイスの解放された領域とキャリア基板との間に空隙を生成する工程であり、個々の微小電子デバイスが接着層の選択的な切断によってキャリア基板から個別に取り外され得るように、微小電子デバイスが接着層によってキャリア基板に取り付けられたままにされ、接着層の架橋部分が空隙に隣接するように配置される工程;
を有する方法によって達成される。
This primary purpose is:
Providing a sub-assembly of a carrier substrate and a handling substrate, wherein there is a patterned release layer and adhesive layer between the carrier substrate and the handling substrate and having a device;
Providing a through hole group penetrating the handling substrate, at least part of which functions as a separation lane between adjacent microelectronic devices; and-via at least part of the through hole group Removing the release layer, thereby creating a gap between the free area of the microelectronic device and the carrier substrate, where each microelectronic device is individually separated from the carrier substrate by selective cutting of the adhesive layer The microelectronic device is left attached to the carrier substrate by the adhesive layer so that the cross-linked portion of the adhesive layer is adjacent to the air gap;
Is achieved by a method having
本発明に従った所望の基板は、ハンドリング基板が設けられ、且つハンドリング基板を貫通するように必要なスルーホールが形成された後に、剥離層が除去されることによって得られる。そして、ハンドリング基板とキャリア基板との間の領域はスルーホールを介してのみアクセス可能であるので、架橋材料は接着層として、部分組立体の準備の前又は最中に設けられていなければならない。その他の方法ではデバイスは非常に壊れやすく、非常に脆弱なものになるので、ここでは、ハンドリング基板がデバイスの個別の取り外しのために必要とされる。 The desired substrate according to the present invention is obtained by removing the release layer after the handling substrate is provided and the necessary through holes are formed to penetrate the handling substrate. And since the area between the handling substrate and the carrier substrate is accessible only through the through-hole, the bridging material must be provided as an adhesive layer before or during the preparation of the subassembly. Since other methods make the device very fragile and very fragile, a handling substrate is required here for individual removal of the device.
有利には、スルーホールはエッチングによって形成される。これは、スルーホール及びとりわけ分離レーンの実効的な幅が非常に小さくされ得るという利点を有する。分離レーンの幅は、ここでは、分離のために使用される(切断)技術によっては決定されず、単純なエッチング工程の分解能によって決定される。この分離レーンの幅の低減は直接的に、特にキャリア基板が半導体基板である場合において、歩留まりの向上とコストの削減とをもたらす。従来技術における分離レーンは、ガラス板を分離する必要性のため、このように狭くされることはできない。 Advantageously, the through hole is formed by etching. This has the advantage that the effective width of the through holes and especially the separation lanes can be very small. The width of the separation lane here is not determined by the (cutting) technique used for the separation, but by the resolution of a simple etching process. This reduction in the width of the separation lane directly leads to an improvement in yield and a reduction in cost, particularly when the carrier substrate is a semiconductor substrate. The separation lane in the prior art cannot be so narrow because of the need to separate the glass plates.
剥離層は好ましくは有機材料を有する。この種類の材料は比較的容易に、その他の材料に対して選択的に分解あるいは除去され得る。 The release layer preferably comprises an organic material. This type of material can be decomposed or removed selectively with respect to other materials with relative ease.
有利な一実施形態において、剥離層は気体材料への分解によって除去される。この種類の解放の利点は、如何なる残渣も残さないことである。また、この分解は400℃までの温度にて効果的に行われ得る。実際の分解温度は主に剥離層の材料選択に依存する。好適な材料は、例えば、空隙材料として提供されているポリメチルメタクリレート(PMMA)である。300℃より高い温度でのこの材料の安定性は、剥離層の分解後に多様な処理工程を実行することを可能にする。さらに、400℃より低い分解温度により、分解は部分組立体のその他の層群に損傷を与えない。好適には、剥離層の材料は、所望形状へのそのパターニングに更なるフォトレジストが不要であるように感光性である。 In one advantageous embodiment, the release layer is removed by decomposition into a gaseous material. The advantage of this type of release is that it does not leave any residue. Also, this decomposition can be performed effectively at temperatures up to 400 ° C. The actual decomposition temperature depends mainly on the material selection of the release layer. A suitable material is, for example, polymethyl methacrylate (PMMA), which is provided as a void material. The stability of this material at temperatures above 300 ° C. allows various processing steps to be performed after decomposition of the release layer. Furthermore, due to the decomposition temperature below 400 ° C., the decomposition does not damage the other layers of the subassembly. Preferably, the release layer material is photosensitive so that no further photoresist is required for its patterning to the desired shape.
接着層は、一方の基板、すなわち、ハンドリング基板又はキャリア基板の何れかの上に好適に延在し、単なる局所的な支柱ではない。これにより、接着層がデバイス内に完全に一体化されることが実現される。最も好ましくは、接着層は例えば酸化物、酸窒化物、又はこれらに類するもの等の無機材料から成る。このような材料は、例えば化学的気相成長法などの標準的な半導体技術を用いて如何なる所望の厚さにも塗布され得る。 The adhesive layer preferably extends on one substrate, either the handling substrate or the carrier substrate, and is not just a local support. This realizes that the adhesive layer is completely integrated in the device. Most preferably, the adhesive layer comprises an inorganic material such as an oxide, oxynitride, or the like. Such materials can be applied to any desired thickness using standard semiconductor techniques such as, for example, chemical vapor deposition.
パターニングされた剥離層上への接着層の堆積は、特に接着層が比較的均一な厚さを有するように堆積される場合、既存の形状を平坦化するような堆積と比較して非常に好ましい。このような堆積により、接着層の架橋部分は基板に平行でない内部平面を有することになる。その結果、この架橋部分は極めて容易に切断され得るものとなる。架橋部分の強度とこの平面の角度とは、当然ながら、接着層及び剥離層の厚さに依存する。 Deposition of an adhesive layer on a patterned release layer is highly preferred compared to deposition that planarizes an existing shape, particularly when the adhesive layer is deposited to have a relatively uniform thickness. . Such deposition results in the bridging portion of the adhesive layer having an internal plane that is not parallel to the substrate. As a result, this cross-linked portion can be cut very easily. The strength of the cross-linked portion and the angle of this plane naturally depend on the thickness of the adhesive layer and the release layer.
接着層は、好ましくは、個々の微小電子デバイス間の分離レーンとして機能するスルーホール内に存在する架橋部分を作り出すように設計される。好ましくは、架橋部分は分離レーンを完全には覆わず、ストライプ状にパターニングされる。より好ましくは、接着層は更に、ハンドリング基板がそうであるように、剥離層を露出させる更なるスルーホールを作り出すようにパターニングされる。 The adhesive layer is preferably designed to create a cross-linked portion present in the through hole that serves as a separation lane between the individual microelectronic devices. Preferably, the bridging portion does not completely cover the separation lane and is patterned in stripes. More preferably, the adhesive layer is further patterned to create additional through holes that expose the release layer, as does the handling substrate.
ハンドリング基板は好ましくはポリマー材料から成る層である。しかしながら、ハンドリング基板は、例えば米国特許第6198155号明細書から知られているような、表面特性の修飾によって十分にパターニングされることが可能な、放射線抑止特性を有する無機被膜であってもよい。他の例では、ハンドリング基板はヒートシンク又はその他の熱消散手段であってもよい。後にパターニングされる場合には、接着剤を用いて取り付けられるガラス層も適用され得る。1つの好適技術が米国特許第6177295号明細書から知られている。 The handling substrate is preferably a layer made of a polymer material. However, the handling substrate may be an inorganic coating with radiation deterrent properties that can be sufficiently patterned by modification of the surface properties, for example as known from US Pat. No. 6,198,155. In other examples, the handling substrate may be a heat sink or other heat dissipation means. If later patterned, a glass layer attached with an adhesive may also be applied. One suitable technique is known from US Pat. No. 6,177,295.
一実施形態において、剥離層、デバイスが画成されたデバイス積層体、及び接着層は、キャリア基板上に続けて設けられる。この実施形態において、デバイスは薄膜技術によって作成される。これは、センサ、薄膜トランジスタ、受動素子、フィルタ、及びこれらに類するものを含んでいてもよい。好ましくは、回路はトランジスタ又はその他の半導体素子を有する。剥離層の分解温度より低い温度で処理され得る好適な半導体材料には、例えばペンタセン等の有機半導体だけでなく、アモルファスシリコン及び低温ポリシリコンもある。この実施形態に1つの特徴は、エッチングによるスルーホールの形成中に、剥離層及び接着層の双方がエッチング停止材料として好ましく機能することである。 In one embodiment, the release layer, the device stack in which the device is defined, and the adhesive layer are subsequently provided on the carrier substrate. In this embodiment, the device is made by thin film technology. This may include sensors, thin film transistors, passive elements, filters, and the like. Preferably, the circuit comprises a transistor or other semiconductor element. Suitable semiconductor materials that can be processed at temperatures below the decomposition temperature of the release layer include not only organic semiconductors such as pentacene, but also amorphous silicon and low temperature polysilicon. One feature of this embodiment is that both the release layer and the adhesive layer preferably function as an etch stop material during the formation of through holes by etching.
他の一実施形態において、剥離層及び接着層は、デバイスが存在する処理用基板上に続けて設けられた後にキャリア基板に取り付けられ、処理用基板は、ハンドリング基板である、あるいはキャリア基板への取り付け後にハンドリング基板によって置換される。処理用基板は、必ずしもそうである必要はないが、表面に電気素子群の一部が画成される半導体基板であることが好ましい。部分組立体を設けた後、処理用基板は少なくとも部分的に、通常は研磨とそれに続くエッチングとによって除去され、例えばポリマー材料などの、別の特性を有するハンドリング基板で置換されてもよい。デバイスには、好ましくは、剥離層が設けられるのに先立って、パッシベーション及びスクラッチ保護が備えられる。この実施形態の第1の特徴は、接着層(すなわち、酸化物)に加えて、接着剤をキャリア基板に使用することである。この実施形態の1つの特徴は、スルーホールの形成が、先ずスルーホールがハンドリング基板内に設けられ、その後にデバイス積層体とその上の接着層とのパターニングが続けられるという、二段階プロセスで非常に好ましく実行されることである。この場合、剥離層及び接着剤がエッチング停止層として機能する。 In another embodiment, the release layer and the adhesive layer are attached to the carrier substrate after being subsequently provided on the processing substrate on which the device is present, and the processing substrate is a handling substrate or to the carrier substrate. It is replaced by the handling board after installation. The processing substrate is not necessarily so, but is preferably a semiconductor substrate on the surface of which a part of the electric element group is defined. After providing the subassembly, the processing substrate is at least partially removed, usually by polishing and subsequent etching, and may be replaced with a handling substrate having another property, such as a polymer material. The device is preferably provided with passivation and scratch protection prior to being provided with a release layer. The first feature of this embodiment is the use of an adhesive in the carrier substrate in addition to the adhesive layer (ie, oxide). One feature of this embodiment is that the formation of the through-hole is a very two-step process in which the through-hole is first provided in the handling substrate, followed by patterning of the device stack and the adhesive layer thereon. It is preferably performed. In this case, the release layer and the adhesive function as an etching stop layer.
本発明の第2の目的は、各々が電気素子の回路を有し、且つ個別に取り外されることが可能な微小電子デバイス群を備えたキャリア基板を提供することである。この目的は、各デバイスが、ハンドリング基板を備えており、且つ解放領域において空隙によってキャリア基板から隔てられており、デバイス群が、単一のバッチで形成されており、且つハンドリング基板を貫通して延在する分離レーンによって互いに隔てられており、デバイスが、接着層によってキャリア基板に取り付けられており、空隙に隣接して接着層の架橋部分が配置されており、接着層が、個々の微小電子デバイスが接着層の選択的な切断によってキャリア基板から個別に取り外され得るように、ハンドリング基板及びキャリア基板の少なくとも一方の上に延在していることによって達成される。 A second object of the present invention is to provide a carrier substrate having a group of microelectronic devices each having an electric element circuit and capable of being individually removed. The purpose is that each device comprises a handling substrate and is separated from the carrier substrate by a gap in the release region, the device group is formed in a single batch and penetrates the handling substrate. Separated from each other by extending separation lanes, the device is attached to the carrier substrate by an adhesive layer, a bridging portion of the adhesive layer is placed adjacent to the gap, and the adhesive layer is an individual microelectronic This is accomplished by extending over at least one of the handling substrate and the carrier substrate so that the device can be individually detached from the carrier substrate by selective cutting of the adhesive layer.
電子デバイス内に延在する接着層の使用により、接着層の最も弱い箇所はキャリア基板とのコンタクトの位置又はその付近にあることになる。その結果、接着層はそこで非常に小さい力で破壊されることができる。デバイスは、結果として、部品配置機械を用いて機械的に、キャリア基板から取り外されることができる。 By using an adhesive layer that extends into the electronic device, the weakest point of the adhesive layer will be at or near the location of the contact with the carrier substrate. As a result, the adhesive layer can then be broken with very little force. As a result, the device can be mechanically removed from the carrier substrate using a component placement machine.
有利には、接着層は、微小電子デバイスに取り付けられた第1部分、キャリア基板に取り付けられた第2部分、及び第1部分と第2部分との間にあり且つ空隙に隣接する架橋部分を有し、架橋部分はキャリア基板に対して0°と180°との間の角度を有する。この構成により、架橋部分は基板に対して突き出し、非常に薄い層群に基づくものではあるが信頼できる接続を形成する。 Advantageously, the adhesive layer comprises a first part attached to the microelectronic device, a second part attached to the carrier substrate, and a bridging part between the first part and the second part and adjacent to the gap. And the bridging portion has an angle between 0 ° and 180 ° relative to the carrier substrate. With this arrangement, the bridging portion protrudes from the substrate, forming a reliable connection, albeit based on a very thin layer group.
これの好適な一変形例において、電子デバイスは多数の取付点にてキャリア基板に取り付けられる。好ましくは、少なくとも3つの取付点が使用され、より好ましくは4つの取付点が使用される。これにより、如何なる問題もなく輸送され得る安定な構造がもたらされる。理解されるように、2つ以上の電子デバイスが単一の取付点においてキャリア基板に取り付けられることが可能である。すなわち、その横方向の複数の端部にて相異なる電子デバイスへと延在する接着層の一本のストリップが、この取付点にてキャリア基板に接触することが可能である。 In a preferred variation of this, the electronic device is attached to the carrier substrate at a number of attachment points. Preferably, at least 3 attachment points are used, more preferably 4 attachment points are used. This results in a stable structure that can be transported without any problems. As will be appreciated, more than one electronic device can be attached to the carrier substrate at a single attachment point. That is, one strip of adhesive layer that extends to different electronic devices at its lateral ends can contact the carrier substrate at this attachment point.
他の例では、接着層は、第1の面とそれと反対側の第2の面とを有し、その架橋部分において、その第1の面は前記キャリア基板に取り付けられており、且つその第2の面は、封入されたデバイスの一部又は前記ハンドリング基板に取り付けられている。この実施形態において、デバイスは限られた領域のみでキャリア基板に取り付けられている。この実施形態は、特に、例えば相互接続及びアンテナ等の、より大きい素子又は変形可能な素子を更に含むデバイスに有用である。 In another example, the adhesive layer has a first surface and a second surface opposite to the first surface, the first surface of the adhesive layer being attached to the carrier substrate at the bridging portion, and the first surface. The second surface is attached to a part of the encapsulated device or the handling substrate. In this embodiment, the device is attached to the carrier substrate only in a limited area. This embodiment is particularly useful for devices that further include larger or deformable elements such as interconnects and antennas.
好ましくは、電気素子の回路は、保護層を備えており、且つハンドリング基板と空隙との間に配置されている。この実施形態は、キャリア基板に取り付けられながら微小電子デバイスに保護を提供する。これは更に、半導体基板の底面からスルーホールを生成する既知の技術が適用され得るという利点を有する。 Preferably, the circuit of the electric element includes a protective layer and is disposed between the handling substrate and the gap. This embodiment provides protection for the microelectronic device while attached to the carrier substrate. This further has the advantage that known techniques for generating through holes from the bottom surface of the semiconductor substrate can be applied.
興味深い一実施形態において、微小電子デバイスは、ハンドリング基板の上に延在する少なくとも1つの導電体を有する変形可能部分を有し、この部分は、実質的にこの導電体によって画成された形状を有する。電気素子を備えたアイランド間の変形可能な導電体が、これらの素子間の距離を増大させること、及び/又は屈曲などによる応力を取り除くことのために使用される、所謂、伸縮可能(stretchable)エレクトロニクスへの関心が増している。相互距離を増大させたいという望みは、小さい領域上にコスト効率良くデバイスを製造したいという願いに由来している。このような伸縮可能なエレクトロニクス構造は、例えば米国特許第6479890号明細書にて開示されている。 In one interesting embodiment, the microelectronic device has a deformable portion having at least one conductor extending over the handling substrate, the portion having a shape substantially defined by the conductor. Have. A so-called stretchable, in which deformable conductors between islands with electrical elements are used to increase the distance between these elements and / or to remove stress due to bending etc. There is a growing interest in electronics. The desire to increase the mutual distance stems from the desire to manufacture devices cost effectively on a small area. Such a stretchable electronics structure is disclosed, for example, in US Pat. No. 6,479,890.
伸縮可能エレクトロニクスの使用は、集積回路と外部アンテナとの間の電気的コンタクトを排除するために磁気ループアンテナがチップ上に集積される、極薄の非常に柔軟な無線周波数(RF)IDトランスポンダのために期待されている。磁気ループアンテナの大きさはRFIDトランスポンダの回路部分と一緒にスケーリングされないため、基板の表面領域の大きい部分が使用されないままになってしまい、より高コストになる。エネルギーを消費し、互いに且つ/或いは基地局と通信する自律デバイスに関しても同様の状況が当てはまる。このような自律デバイスは、RFエネルギーの効率的な伝送を実現するために、集積回路と比較して大きい例えばダイポールアンテナ等のアンテナを必要とする。ここで提案される解決策は、アンテナを折り畳んで製造し、微小電子デバイスが個片化された後にアンテナを展開することである。 The use of stretchable electronics allows for an ultra-thin, very flexible radio frequency (RF) ID transponder in which a magnetic loop antenna is integrated on the chip to eliminate electrical contact between the integrated circuit and the external antenna. Is expected for. Since the size of the magnetic loop antenna is not scaled with the circuit portion of the RFID transponder, a large portion of the surface area of the substrate remains unused, resulting in higher costs. A similar situation applies for autonomous devices that consume energy and communicate with each other and / or with base stations. Such an autonomous device requires an antenna such as a dipole antenna that is larger than an integrated circuit in order to achieve efficient transmission of RF energy. The solution proposed here is to manufacture the antenna by folding it, and then deploy the antenna after the microelectronic device is singulated.
伸縮可能エレクトロニクスの使用は更に、大面積にわたって延在しながらも適切に特徴付けられたセンサを有することが望まれるセンサ分野で期待されている。 The use of stretchable electronics is further expected in the sensor field where it is desired to have a properly characterized sensor while extending over a large area.
その一実施形態において、変形可能部分は、その両端部間の横方向距離を増大させるように変形することができる。変形可能部分は、例えば、巻かれていない状態に戻されることが可能な螺旋状の導電体である。 In that embodiment, the deformable portion can be deformed to increase the lateral distance between its ends. The deformable portion is, for example, a spiral conductor that can be returned to an unrolled state.
他の一実施形態においては、変形可能部分は、電気素子の回路の第1のユニットと第2のユニットとの間に存在させられる。 In another embodiment, the deformable part is present between the first unit and the second unit of the circuit of electrical elements.
更なる一実施形態においては、変形可能部分は、折り畳み又は展開によって変形可能なアンテナ構造を有する。 In a further embodiment, the deformable portion has an antenna structure that can be deformed by folding or unfolding.
個々のデバイスは、1つの半導体デバイスに取り付けられている限りにおいて、接着層を切断することによってキャリア基板から分離されてもよい。これは、部品ハンドリング機械を用いて好適に行われることができる。 Individual devices may be separated from the carrier substrate by cutting the adhesive layer as long as they are attached to one semiconductor device. This can be done preferably using a part handling machine.
本発明の上記態様及びその他の態様は、図面を参照して更に明らかにされる。図面は縮尺通りに描かれてはおらず、完全に図式的なものである。また、図面において、同一の参照符号は似通った部分を表している。 These and other aspects of the invention will be further elucidated with reference to the drawings. The drawings are not drawn to scale and are completely schematic. Also, in the drawings, the same reference numerals represent similar parts.
図1は、複数の微小電子デバイス100が取り付けられたキャリア基板10の断面図を図式的に示している。デバイス群は接着層40によって取り付けられている。接着層40の第1部分41はデバイス100の一部であり、第2部分42はキャリア基板10に取り付けられている。第1部分41と第2部分42との間には中間の架橋部分43が延在している。微小電子デバイス100とキャリア基板10との間には空隙70が延在している。架橋部分43はこの空隙70に隣接するように位置している。図3において見て取れるように、この架橋部分43は微小電子デバイスがキャリア基板10から取り外されるときに切断される。
FIG. 1 schematically shows a cross-sectional view of a
例えば部品配置機械によって個々に取り外されるよう、微小電子デバイス100はハンドリング基板20を備えている。ハンドリング基板20は、この例においては、例えば10μmの厚さを有するポリイミド層であり、好ましくは2μmと100μmとの間の厚さを有する。微小電子デバイス100は更にデバイス層50を備えている。デバイス層50は、この例においては、薄膜トランジスタを有する積層体である。薄膜トランジスタの半導体層は、有機、アモルファスシリコン、ポリシリコン、又は、薄膜トランジスタに好適で且つ最高で約300℃の温度で堆積される他の何らかの半導体材料とし得る。図示されていないが、好ましくは、この微小電子デバイスの実施形態は一体化されたアンテナを有する。これは、デバイス100がデータ及び好ましくはエネルギーの授受のために必要な回路を有するとした場合に、デバイス100と読み取り機との間での無線伝送を可能にする。このような回路はそれ自体、識別(ID)トランスポンダの分野において既知である。これに代えて、あるいは加えて、デバイス100と例えば印刷回路基板等の何らかの構成要素との間の電気結合のためのコンタクトパッドが存在していてもよい。このような接合パッドは、断面図から明らかであるように、デバイス層50の最も下側の部分に設けられ得る。他の例では、接合パッドはハンドリング基板20の頂部に設けられ、それに加えて、ハンドリング基板20を貫通する縦方向の相互接続が形成される。また、必ずしも必要でないが、ハンドリング基板に感光材料を用いることが有利である。接合パッドはハンドリング基板の頂部に堆積された酸化物層で区切られていてもよい。分離に先立って、接合パッド上にアンダーバンプメタル、金属バンプ、又ははんだバンプが設けられてもよい。
For example, the
個々の微小電子デバイス100は分離レーン61によって相互に分離されている。加えて、空隙70から剥離層を除去するためにスルーホール60が存在している。この例においては、スルーホールは分離レーンとしても機能する。しかしながら、特にデバイス100が一層大きい場合において、スルーホール60は単一のデバイス100の中央部に位置していてもよい。
Individual
図2は、複数のデバイス100を備えたキャリア基板10の上面図を示している。ハンドリング基板20の位置が、デバイス100と重なるドット領域として示されている。これはまた、接着層の第1部分(図示せず)とも重なっている。接着層の第2部分42も図示されている。さらに、分離レーン61も示されている。架橋部分43は一点鎖線で境界された領域によって示されている。図2は、各デバイス100が、この例においては、そのデバイスのコーナー部に隣接配置された4つの取付点にてキャリア基板10に取り付けられていることを示している。
FIG. 2 shows a top view of the
図4A−4Jは、図1に示されたデバイス100を備えたキャリア基板10に到達するための方法の連続する10工程を示している。
4A-
図4Aは、第1の面11及びそれと反対側の第2の面12を有するキャリア基板10を示している。キャリア基板10の第1の面11には剥離層30が存在している。キャリア基板は、この例においてはシリコンから成るが、代替的に、例えばガラス等の別の材料から成っていてもよい。剥離層30は、例えば集積回路内の相互接続構造の空隙のために開発されたもの等の、ポリメチルメタクリレート材料を有している。このような材料はシプレー(Shipley)社からXP−0733として市販されている。この材料はスピンコーティング法によって塗布されることができ、およそ150℃での初期的なソフトベーク後に、最高300℃まで完全に安定になる。温度が350℃より高く、最高で400℃まで上昇されると、この材料は如何なる残渣も残さずに分解する。この空隙材料に代えて、基板と剥離層の頂部に堆積される層群との双方に対して選択的にエッチングされ得る剥離層が用いられてもよい。一例は金属の剥離層である。
FIG. 4A shows a
図4Bは、第2工程後のキャリア基板10を示しており、エッチングマスク及びデバイス層50が設けられている。好適には、特に有機剥離層30との組み合わせにおいて、このエッチングマスクは無機材料を有する。プラズマ促進化学気相成長(PECVD)法を用いて堆積された酸化物によって良好な結果が得られている。しかしながら、窒化物、酸窒化物及びその他の材料や、その他の堆積法も適用され得る。このエッチングマスクは、同時に、その上にデバイス層50が堆積される基板層でもある。この例においては、デバイス層50は積層体である。層群の1つは、例えばアモルファスシリコン又は低温ポリシリコン等の半導体材料から成る。更なる層群は、電極及び導電体とそれらの間の分離とを画成するための、導電性の層及び電気絶縁性の層である。そして、デバイス層50は、所望の設計に従って相互接続される例えばトランジスタ、キャパシタ及び抵抗などの、複数の電気素子を含んでいる。また、デバイス内に結合手段を設けることも必要である。このようなエネルギー及び/又はデータの結合手段は、ダイポールアンテナのようなアンテナ、インダクタ、又は容量結合プレートとして実装され得る。他の例では、この結合手段は電気結合用のコンタクトパッドとして実装されてもよい。このとき、好ましくは、このようなコンタクトパッドは剥離層30に隣接して画成される。
FIG. 4B shows the
図4Cは、第3工程後のキャリア基板10を示しており、デバイス層50がパターニングされている。明らかであるように、デバイス層50のパターニングは、如何なる電気素子も存在しないままにされる領域において行われる。このパターニングは、好ましくは、フォトレジスト及び照明を用いて行われる。
FIG. 4C shows the
図4Dは、剥離層30がパターニングされた後のキャリア基板10を示している。このとき、キャリア基板10上に接着領域が画成される。
FIG. 4D shows the
図4Eは、更なる一工程後のキャリア基板10を示しており、デバイス層50の頂部に接着層40が塗布されている。デバイス層50及び剥離層30の双方のパターニングの結果として、接着層の一部がキャリア基板に取り付けられる。故に、接着層40は少なくとも3つの部分:デバイス層50上に堆積された第1部分41;キャリア基板10上に堆積された第2部分42;及び第1部分41と第2部分42との間に延在する架橋部分43;に細分化され得る。この架橋部分43は、キャリア基板に対して0°と180°との間の角度を有している。この例においては、図式的な図であることは明白であるが、この角度は約90°である。一般的に、この角度は最も急な箇所で30°以上、より好ましくは45°以上にされ、且つ150°以下、より好ましくは135°以下にされる。この角度は90°に近い角度であることが好ましい。なぜなら、90°に近い角度は、デバイスをキャリア基板10から取り外すときの力を或る範囲内に収める傾向にあるからである。90°に近い角度は更に、接着層が架橋部分43以外の箇所で切断されることになる虞を軽減する傾向にもある。
FIG. 4E shows the
図4Fは、接着層40のパターニング後のキャリア基板10を示している。このとき、剥離層30に達するスルーホール60が画成される。同時に、この工程は分離レーン61をも画成する。
FIG. 4F shows the
図4Gに示された工程において、接着層40上にハンドリング基板20が設けられる。このハンドリング基板20は、この例においては、得られるデバイスが機械的に曲げられるものとなることを可能にする樹脂層であり、10μmの厚さが用いられている。樹脂層の好適な一例は、スピンコーティングによって塗布されるポリイミドである。この例において、樹脂層は感光性ではない。そのため、樹脂層20の頂部に更なるフォトレジスト層23が塗布される。このレジスト層は、樹脂層が120℃でのソフトベークによって乾燥された後に塗布される。
In the step shown in FIG. 4G, the handling
図4Hは、フォトレジスト層23のパターニングの結果を示している。フォトレジスト層のパターンは、先に形成された分離レーン61及びスルーホール60と重なっている。分解能の補正を適用することが有用であると思われるが、このパターンは更にはそれとほぼ同一であればよい。また、このパターンはキャリア基板10のエッジ付近で異なっていてもよい。
FIG. 4H shows the result of patterning the photoresist layer 23. The pattern of the photoresist layer overlaps with the previously formed
図4Iは、ハンドリング基板20のパターニング後のキャリア基板10を示している。これは、例えばTMAH等のエッチャントを用いて行われ得る。
FIG. 4I shows the
図4Jは、フォトレジスト層23の除去後のキャリア基板10を示している。個々のデバイス100が取り付けられたキャリア基板10は、この段階でほぼ準備が整った状態となる。この例においては、ハンドリング基板20の樹脂層を硬化させる工程が、剥離層30の除去と同時に行われる。何故なら、これら双方の工程には同一の温度が必要とされるからである。この工程の結果は図1に示されている。
FIG. 4J shows the
図5A−5Fは、本発明に係る方法の第2実施形態の図式的な断面図を示している。この実施形態は、ハンドリング基板20がデバイス100のための処理用基板である点で、第1実施形態と構造的に異なっている。剥離層30は処理の最後に設けられる。これは、明らかであるように、300℃より高い温度が使用され得るという利点を有する。さらに、単結晶シリコンの基板が用いられることが可能であり、より高性能のデバイスが可能になるとともに、従来の半導体製造における処理が可能になる。
5A-5F show schematic cross-sectional views of a second embodiment of the method according to the invention. This embodiment is structurally different from the first embodiment in that the handling
この処理の結果として、キャリア基板は単に一時的な担体として機能する。すなわち、第1実施形態においてのような基板転写は行われない。しかしながら、このような基板転写は、処理用基板が少なくとも部分的に除去され、別の基板に置換されるようにして、付加的に行われてもよい。この別の基板は金属基板であってもよいが、好ましくは、第1実施形態において用いられた種類の樹脂層のような電気絶縁性の、機械的に柔軟な基板である。 As a result of this treatment, the carrier substrate simply functions as a temporary carrier. That is, the substrate transfer as in the first embodiment is not performed. However, such substrate transfer may be additionally performed such that the processing substrate is at least partially removed and replaced with another substrate. The other substrate may be a metal substrate, but is preferably an electrically insulating, mechanically flexible substrate such as the type of resin layer used in the first embodiment.
この第2実施形態は、剥離層の除去によってキャリア基板10から回路の第1部分が解放される一方で、第2部分は解放されない点で、更に異なっている。これは、解放される第1部分が機械的に変形され得る場合に特に適している。この変形は、折り畳み、引き伸ばし、及び折り曲げによって行われ得るものであり、その目的のために特定手段を含むことが好ましい。
This second embodiment is further different in that the removal of the release layer releases the first part of the circuit from the
図5Aは、第1の面21及び第2の面22を有する処理用基板兼ハンドリング基板20の断面図を示している。第1の面21には、デバイス層50とも参照される積層体が画成されている。ハンドリング基板20の第1の面21に熱酸化膜55が設けられる。第1の面21には当業者に既知の方法で集積回路52が画成される。第1の面21に少なくとも1つの導電体53が設けられる。導電体53は、ここでは集積回路52の頂部上に示されているが、好ましくは、集積回路52の相互接続構造内の導電層の一部である。この例においては、導電体53は伸縮可能に設計された螺旋状の導電体トラックである。明らかであるように、導電体53は、ダイポールアンテナのようなアンテナ、又はインダクタの巻線を構成するものであってもよい。他の例では、2つ以上の電気素子集積回路52が存在し、この導電体トラックを介して結合されてもよい。このような構造は、フレキシブル回路の機械的特性に関して有利であると思われる。センサアレイの分野で別の用途が考えられる。そのとき、センサは処理後に互いに一層大きい間隔を有するようにされてもよい。導電体53及び集積回路52の双方を含む回路が、保護層54によって覆われる。この保護層54は好ましくは、例えばシリコン窒化物から成るパッシベーション層である。これは、導電体53が相互接続構造の一部である場合に特に有効である。他の例では、導電体53は集積回路のパッシベーション層の頂部上に設けられてもよい。そのとき、保護層はパッシベーション機能を有する必要はなく、より広範囲の材料から選択され得る。
FIG. 5A shows a cross-sectional view of the processing substrate /
図5Bは、この方法における第2工程後のハンドリング基板20を示している。剥離層30が塗布・パターニングされている。続いて、接着層40が塗布される。ここでは、剥離層30及び接着層40に関し、第1実施形態と同一の材料が選択される。このことは、しかしながら、その他の材料を排除するものではない。剥離層30のパターニングの結果として、デバイス100は、接着層40がデバイス層50に付着していない解放領域51と、付着領域56とに分割され得る。導電体群53の一部は付着領域56内に画成されており、導電体群53の別の一部及び集積回路52は解放領域51内に画成されている。
FIG. 5B shows the handling
図5Cは、ハンドリング基板20とキャリア基板10との組立体を示している。ここでは、キャリア基板10が接着層40に接着剤13を用いて取り付けられる。キャリア基板10は好ましくはガラス層であるが、エッチング中に基板として機能するのに十分な安定性と剛性とを有する何らかのその他の物体であってもよい。接着剤は、接着層をエッチングすることができ且つ剥離層をエッチングすることができないエッチャントに対してエッチング耐性を有するように適切に選択される。その一実施形態は、明らかであるように、接着剤が剥離層と同一種類の材料から選択されることであり、例えば、好ましくは有機層、より好ましくは、剥離層がPMMAから成る場合にはエステルタイプの材料、更に好ましくはアクリレート、そして最も好ましくはPMMAである。しかしながら、別の例においては、分解可能でないものであってもよい。
FIG. 5C shows an assembly of the handling
図5Dは、キャリア基板10が担体として作用するように裏返しにされた組立体を示している。また、ハンドリング基板20は、レーンとして適切に設計されたスルーホール60によって分離されたアイランドへとパターニングされている。ここでは、導電体53は、例えば実質的に導電体53が集積回路52に接触するところといった、限られた領域においてのみ、集積回路52のハンドリング基板20に機械的に取り付けられたハンドリング基板20を備えている。効果的には分離レーンも設けられるが、ここではそれらは図示されていない。シリコン基板内にトレンチを設けることは技術的に周知であり、シリコン窒化物のマスクを介したドライエッチングによって好ましく実行される。このとき、熱酸化膜55がエッチング停止層として機能する。図示されていないが、ハンドリング基板20は好ましくは、スルーホール60の画成に先立って薄層化される。
FIG. 5D shows the assembly turned upside down so that the
図5Eは、エッチングの継続後の、デバイス100を備えたキャリア基板10を示している。このエッチングは反応性イオンエッチング(RIE)によって行われるが、例えばレーザ切断などのその他の技術を排除するものではない。好適な一例において、接着剤13、剥離層30及び接着層40は、接着層がエッチング除去される一方で、剥離層30及び接着剤13がエッチング停止層として機能するように選択される。これにより、剥離層が露出させられる。
FIG. 5E shows the
図5Fは、剥離層30の除去後の、デバイス100を備えたキャリア基板10を示している。この段階で、デバイス100の解放領域51は空隙70によってキャリア基板10から分離される。接着層の架橋部分43が空隙に隣接している。これは、キャリア基板10からデバイス100を個々に取り外すために切断される。ここでは、架橋部分は接着層40と接着剤13との結合体として理解される。如何なる切断もそれらの何れか、又は双方を経由し得る。デバイスは実際には伸縮可能に設計され、付着領域は導電体53の一部を含むのみであるので、付着領域におけるキャリア基板10への接着が一層強いことは問題にならない。さらに、接着剤13は比較的厚くされ得るので、切断は例えばのこぎり等の器具を用いて対応されてもよい。
FIG. 5F shows the
図6A及び6Cは、第2実施形態の変形例の断面図を示している。この変形例においては、図5と比較して、キャリア基板10からデバイス100を個々に取り外すための力が低減される。この変形例は、伸縮可能な導電体53を備えたデバイスを参照して示されるが、それに限定されるものではなく、図1に示されたのと同様のデバイスにも適用され得るものである。剥離層30は、デバイス100の付着領域56の一部の下に存在するようにパターニングされている。そして、剥離層30は、一部の領域においてのみ付着領域56のエッジまで延在するように露出させられる。図6Bは、具体的に、付着領域56のマスク(例えば、ハンドリング基板20をパターニングするためのマスク)に対する剥離層30のマスクの回転により、剥離層30が露出点39において付着領域のエッジで露出させられることを示している。理解されるように、マスク内の1つの造形部の回転の他にも、露出点39を画成する方法は数多く存在する。一例は平行移動であり、別の一例は剥離層30のパターン又は付着領域56のパターンの何れかに十字形パターンを使用することである。このマスク操作の1つの利点は、層の追加パターニングが不要であることである。
6A and 6C show sectional views of modifications of the second embodiment. In this modification, as compared with FIG. 5, the force for individually removing the
図6Cは、架橋部分43が厳密に限られた領域に制限される結果と、更なる空隙71とを示している。
FIG. 6C shows the result that the bridging
図7−10は本発明に従った他の一実施形態に関するが、例えば図8から、この実施形態においては処理後にキャリア基板を除去することが不要であることが見て取れる。また、キャリア基板はデバイス層の変形工程に先立って個々のユニットにダイシングされる。しかしながら、理解されるように、好適な一実施形態においてはデバイスの可撓性を実現するためにキャリア基板は除去される。更に理解されるように、この実施形態においても図6A−6Cに示された手法は非常に効果的である。 FIGS. 7-10 relate to another embodiment according to the invention, but it can be seen from FIG. 8, for example, that in this embodiment it is not necessary to remove the carrier substrate after processing. The carrier substrate is diced into individual units prior to the device layer deformation step. However, as will be appreciated, in one preferred embodiment, the carrier substrate is removed to achieve device flexibility. As will be further understood, the technique shown in FIGS. 6A-6C is also very effective in this embodiment.
図7A−7Cは、図8に示されるデバイスをもたらす方法における3つの工程を示している。先と同様に、全ての断面図は本質的に図式的なものである。この方法は、図5A−5Fを参照して説明された方法とほぼ同一である。特に説明されない限り、図5A−5Fを参照して上述された詳細事項がこの実施形態に係る方法にも当てはまる。 7A-7C illustrate the three steps in the method resulting in the device shown in FIG. As before, all cross-sectional views are schematic in nature. This method is almost identical to the method described with reference to FIGS. 5A-5F. Unless otherwise explained, the details described above with reference to FIGS. 5A-5F also apply to the method according to this embodiment.
図7Aは、図5Bに示された段階に相当する段階を示している。図示された部分は、この例においては、2つの別個のデバイスを含んでいる。ハンドリング基板20は熱酸化層55及び集積回路52を備えている。図9及び10を参照して説明されるように、折り畳みによって変形可能なように設計された導電体53が設けられている。導電体53は、集積回路52、具体的には、‘相互接続構造’又は‘バックエンド’として知られる部分に好適に延在している。導電体53及び集積回路52から成る構造はパッシベーション層54で覆われ、デバイス層の積層体50がもたらされる。この上に、剥離層30が設けられ、所望のパターンに従って適切にパターニングされる。そして、剥離層30は接着層40で覆われる。適用されたパターニングによって、解放領域56及び付着領域51が区別される。この実施形態においては、付着領域51は集積回路52の領域に対応しており、解放領域は導電体53の領域に対応している。
FIG. 7A shows a step corresponding to the step shown in FIG. 5B. The illustrated part includes two separate devices in this example. The handling
図7Bは更なる段階を示しており、接着剤13によって、ハンドリング基板20の第1の面21にキャリア基板10が取り付けられている。この接着剤はキャリア基板10と接着層40との間の接合を構成する。その後、ハンドリング基板20はその第2の面から好適厚さまで薄層化される。図示されていないが、ハンドリング基板20は(集積回路52を損傷させることなく)部分的に、あるいはほぼ全体的に、例えばポリイミド、ポリアクリレート、エポキシ等の柔軟性を有する層で置き換えられてもよい。
FIG. 7B shows a further stage in which the
そして、図7Cは更なる段階を示しており、ハンドリング基板20がパターニングされている。この段階は図5Eに示された段階に相当する。具体的には、集積回路52及び導電体53の何れも存在しない領域において、ハンドリング基板20及びその上のデバイス層50が除去される。この除去により、分離レーン61及びその他のスルーホール60が作り出される。スルーホール60はチャネル又はそれに類する形状を有している。
FIG. 7C shows a further stage, in which the
図8は、ダイシング工程後に得られるデバイス100を示している。キャリア基板10は個片化されている。その後、接着層が除去され、キャリア基板10から導電体が解放される。認識されるように、このダイシング処理は剥離層30の除去の後まで先送りされてもよい。個々のデバイス100はこの段階では機械的にあまり堅牢ではないが、分離レーンはハンドリング基板20又はデバイス層50を完全に切断してはいない。更に認識されるように、デバイス100は、キャリア基板10を分離することなくキャリア基板10から取り外されることも可能である。これは、しかしながら、図9を参照して説明されるように、あまり好ましくない。
FIG. 8 shows the
図9は、剥離層30の除去及び導電体の変形の後のデバイス100を示している。この実施形態においては、導電体は折り畳まれていたものを展開することによって変形される。得られる構造は例えばダイポールアンテナである。その他の構造も、例えば未公開の出願PH890に記載されている切断、折り畳み、及び引き伸ばしの技術によって形成され得る。なお、この文献は参照することによりここに組み込まれる。最も好ましくは、剥離層30を除去するときに変形が直接的に達成されるように導電体が設けられる。
FIG. 9 shows the
図10は、図9のデバイス100を上面図にて示している。変形の効果は明らかである。また、理解されるように、変形された構造は、損傷から保護されるように、更なる担体に取り付けられることが好ましい。
FIG. 10 shows the
要約するに、個々のデバイス(100)は、キャリア基板(10)から個別に取り外され得るように、キャリア基板(10)に局所的に取り付けられる。これは、パターニングされた剥離層、具体的には、気体状の、あるいは気化された分解生成物への分解によって除去可能な層、の使用によって達成される。キャリア基板(10)と個々のデバイス(100)との間の機械的な接続が、接着層(40)の架橋部分(43)によって提供される。 In summary, the individual devices (100) are locally attached to the carrier substrate (10) so that they can be individually removed from the carrier substrate (10). This is accomplished by the use of a patterned release layer, specifically a layer that can be removed by decomposition into gaseous or vaporized decomposition products. Mechanical connection between the carrier substrate (10) and the individual devices (100) is provided by the bridging portion (43) of the adhesive layer (40).
10 キャリア基板
11 キャリア基板の第1の面
12 キャリア基板の第2の面
13 接着剤
20 ハンドリング基板
21 ハンドリング基板の第1の面
22 ハンドリング基板の第2の面
23 フォトレジスト層
30 剥離層
33 エッチングマスク(酸化物層)
40 接着層
41 接着層の第1部分
42 接着層の第2部分
43 接着層の架橋部分
50 デバイス層
51 解放領域
52 集積回路
53 導電体
54 保護層
55 熱酸化膜
56 付着領域
60 スルーホール
61 分離レーン
70 空隙
100 微小電子デバイス
DESCRIPTION OF
40
Claims (11)
− キャリア基板及びハンドリング基板の部分組立体であり、前記キャリア基板と前記ハンドリング基板との間にパターニングされた剥離層及び接着層が存在し、且つ前記デバイスを有する部分組立体、を設ける工程;
− 前記ハンドリング基板を貫通するスルーホール群であり、少なくとも一部は隣接し合う微小電子デバイスの間の分離レーンとして機能するスルーホール群、を設ける工程;及び
− 前記スルーホール群の少なくとも一部を介して前記剥離層を除去し、それにより、前記微小電子デバイスの解放された領域と前記キャリア基板との間に空隙を生成する工程;
を有し、
個々の微小電子デバイスが前記接着層の選択的な切断によって前記キャリア基板から個別に取り外され得るように、前記微小電子デバイスが前記接着層によって前記キャリア基板に取り付けられたままにされ、前記接着層の架橋部分が前記空隙に隣接するように配置される、
ことを特徴とする方法。A method of manufacturing a carrier substrate having a plurality of microelectronic devices each having a circuit of electrical elements attached thereto:
Providing a sub-assembly of a carrier substrate and a handling substrate, wherein there is a patterned release layer and adhesive layer between the carrier substrate and the handling substrate and having the device;
A step of providing a through hole group penetrating the handling substrate, at least part of which functions as a separation lane between adjacent microelectronic devices; and at least part of the through hole group Removing the release layer through, thereby creating a void between the released region of the microelectronic device and the carrier substrate ;
Have
The microelectronic device is left attached to the carrier substrate by the adhesive layer so that individual microelectronic devices can be individually detached from the carrier substrate by selective cutting of the adhesive layer, and the adhesive layer Is disposed so that the cross-linked portion of the
A method characterized by that .
前記デバイスは、接着層によって前記キャリア基板に取り付けられており、前記空隙に隣接して前記接着層の架橋部分が配置されており、前記接着層は更に、個々の微小電子デバイスが前記接着層の選択的な切断によって前記キャリア基板から個別に取り外され得るように、前記ハンドリング基板及び前記キャリア基板の少なくとも一方上に延在している、
ことを特徴とするキャリア基板。A carrier substrate having a plurality of microelectronic devices attached thereto, each microelectronic device having a circuit of electrical elements, including a handling substrate, and separated from the carrier substrate by a gap in a release region. The devices are formed in a single batch and separated from each other by separation lanes extending through the handling substrate ;
The device is attached to the carrier substrate by an adhesive layer, and a bridging portion of the adhesive layer is disposed adjacent to the gap, and the adhesive layer further includes an individual microelectronic device of the adhesive layer. Extending on at least one of the handling substrate and the carrier substrate so that it can be individually removed from the carrier substrate by selective cutting;
A carrier substrate characterized by that .
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